Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Inclinometer method of displacement measurements as an alternative to optical measurements in structural health monitoring - on site tests

Wierzbicki S., Pióro Z., Osiniak M., Antoszkiewicz E.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

109--124

EN

The paper presents a method of structural monitoring with the use of angular and linear displacement measurements performed using inclinometer and laser measuring devices. The focus is mainly on the inclinometer measurement method, which is a solution free from the basic disadvantages of optical methods, such as sensitivity to any type of visibility restrictions, pollution or influence of weather conditions. Testing of this method was carried out in practical application in an wireless monitoring system, installed in a large-area industrial building. The measurement results performed using the inclinometers were compared with simultaneous measurements of linear displacements performed with the use of proven methods based on laser rangefinders. The research and analysis show that the method of measuring angular displacements using the inclinometers with MEMS sensors of appropriate quality is a very good, better than typical optical methods, solution of structural monitoring systems that allows to obtain accurate and reliable results.

PL

W artykule przedstawiono badania "In-situ" metody monitorowania przemieszczeń konstrukcji, bazującej na pomiarach kątów obrotu realizowanych przy pomocy inklinometrów. Badania przeprowadzono w obiekcie produkcyjnym o stalowej konstrukcji nośnej, w którym występują zarówno przestrzenie zamknięte, nie narażone na ujemne temperatury i inne wpływy środowiskowe, jak i przestrzenie otwarte o charakterze wiat, narażone na bezpośrednie działanie środowiska atmosferycznego. Konstrukcję hali stanowi układ stalowych, jednoprzęsłowych płatwi kratowych o rozpiętości 18 m i dźwigarów kratownicowych o rozpiętości osiowej równej 15 m, opartych na słupach żelbetowych utwierdzonych w fundamentach. W obiekcie zainstalowano zarówno czujniki inklinometryczne jak i dalmierze laserowe, przy czym w artykule skupiono się na pomiarach kątów obrotu realizowanych przy pomocy czujników inklinometrycznych, a wyniki pomiarów ugięć były analizowane jedynie w celach porównawczych.

2

Inclinometer method of displacement measurements as an alternative to optical measurements in structural health monitoring - laboratory tests

Wierzbicki S., Pióro Z., Osiniak M., Antoszkiewicz E.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 2

147--164

EN

The paper presents a method of structural monitoring with the use of angular displacement measurements performed with inclinometer devices. Inclinometer method is a solution free from the basic disadvantages of optical methods used commonly in structural monitoring, such as sensitivity to any type of visibility restrictions, pollution or influence of weather conditions. At the same time, with appropriate sensor parameters, a much better measurement accuracy is obtained than for typical optical methods and very low energy demand and moderate costs are achieved. Taking into account the above-mentioned issues, in the first stage an appropriate MEMS-type inclinometer sensor was selected, its laboratory tests were carried out and a method of the offset temperature drift correction, individual for each sensor, was developed.

PL

W artykule przedstawiono metodę pomiaru przemieszczeń kątowych, realizowanych przy pomocy inklinometrów, jako alternatywę do stosowanych w monitoringu konstrukcji optycznych metod pomiarowych. Po krótkim wprowadzeniu dotyczącym ogólnie zagadnień monitoringu konstrukcji, przeprowadzono analizę metod pomiarowych stosowanych w systemach monitoringu, ze szczególnym uwzględnieniem pomiarów przemieszczeń oraz zalet i wad tych metod. Z analiz tych wynika, że rozwiązaniem wolnym od głównych wad typowych metod optycznych są pomiary inklinometryczne. Są one niewrażliwe na wszelkiego typu ograniczenia widoczności, zanieczyszczenia czy oddziaływania atmosferycznie, a bazą dla pomiarów jest wektor grawitacji, dostępny zawsze i wszędzie. Przeprowadzono analizę dostępnych rozwiązań czujników inklinometrycznych, mającą na celu wytypowanie sensora pozwalającego na uzyskanie odpowiedniej dokładności pomiarów przy umiarkowanych kosztach urządzenia i małym zapotrzebowaniu na energię, co jest szczególnie ważne w przypadku planowanego zastosowania czujnika w systemach bezprzewodowych i wpisuje się w powszechną tendencję do oszczędzania energii. Mając na względzie powyższe kwestie dobrano odpowiedni sensor inklinometryczny typu MEMS i przeprowadzono testy laboratoryjne jego właściwości metrologicznych przyjmując, że musi on zapewniać dokładność porównywalną do typowych czujników laserowych - przyjęto, że błąd pomiaru nie może być większy niż 5%. W tego typu czujnikach błędy pomiaru wynikają w głównej mierze z temperaturowego dryftu czułości i dryftu offsetu. Analizy i testy wykazały, że przy zastosowaniu tylko zewnętrznej kompensacji programowej czujnika, można uzyskać temperaturowy dryft czułości sensora na poziomie 50ppm/°C, co oznacza że błąd pomiaru będzie nie większy niż ±0.00025°/°C nawet przy nachyleniu początkowym inklinometru rzędu 5°. Zakładając, że połowa z założonego maksymalnego błędu, równego 5%, będzie "przeznaczona" na dryft czułości, czujnik może być stosowany nawet w zakresie temperatur ±40°C, a więc całkowicie wystarczającym z punktu widzenia systemu monitoringu. Inaczej przedstawia się sytuacja w przypadku błędu wynikającego z temperaturowego dryftu offsetu - standardowa wartość dryftu offsetu wynosi ±0.002°/°C, a więc jest prawie dziesięciokrotnie większa od wymaganej (±0.00025°/°C). Jest tu więc konieczna indywidualna kompensacja programowa dla każdego sensora. W celu opracowania metody tej kompensacji, każdy sensor był badany w odpowiednio przygotowanej i przetestowanej przy pomocy inklinometru wzorcowego, komorze termicznej. W celu wyeliminowania wpływu dryftu czułości sensora na wyniki, badania prowadzono przy kątach nachylenia inklinometru bliskich zeru. Zmierzone zależności kąta nachylenia od temperatury były aproksymowane indywidualnie dla każdego czujnika, wielomianami 4-go stopnia, które następnie były wykorzystywane do kompensacji wskazań inklinometrów. Po takiej korekcji uzyskiwano stabilność zera na poziomie lepszym niż 0.0005° w pełnym zakresie temperatury, co spełnia z nadmiarem zakładane wymagania i potrzeby zastosowania inklinometrów w systemach monitoringu konstrukcji. Następny etap badań to testowanie skalibrowanych czujników w badaniach "In-situ", w monitoringu konstrukcji funkcjonującego obiektu - zostaną one przedstawione w innym artykule.

3

Effect of the proportion of natural gas in the feeding dose on the combustion process in a self-ignition engine with a Common Rail fuel system

Wierzbicki S.

Diagnostyka

|

2018

|

Vol. 19, No. 4

65--70

EN

Limited oil resources, combined with the need to stem the toxic emissions to the atmosphere, necessitate seeking alternative fuels for combustion engines. According to forecasts, natural gas will be one of those fuels whose importance is likely to increase in future. Because of its properties, natural gas can be used directly in spark-ignition engines. When natural gas is used as fuel in much more efficient self-ignition engines, it is necessary to use dual fuelling. This paper presents the effect of the proportion of natural gas in the feed dose on the course of the combustion process in a turbocharged self-ignition engine. The engine was controlled by the Common Rail fuel system, programmed for single-fuel operation.

PL

Ograniczone zasoby ropy naftowej, a także konieczność ograniczenia emisji związków toksycznych do atmosfery wymuszają poszukiwanie alternatywnych paliw do silników spalinowych. Według prognoz jednym z paliw którego znaczenie w przyszłości będzie wzrastać jest gaz ziemny. Ze względu na właściwości gaz ziemny może być bezpośrednio wykorzystywany do zasilania silników o zapłonie iskrowym. W przypadku wykorzystania gazu ziemnego do zasilania znacznie sprawniejszych silników o zapłonie samoczynnym konieczne jest zastosowanie dwupaliwowego układu zasilania. W artykule przedstawiono wpływ udziału gazu ziemnego w dawce zasilającej na przebieg procesu spalania w turbodoładowanym silniku o zapłonie samoczynnym. W trakcie badań silnik był sterowany układem zasilania typu Common Rail oprogramowanym do pracy jednopaliwowej.

4

Analiza zagrożeń wystąpienia wybuchu dla stacji dystrybucji gazu płynnego propan-butan podczas samodzielnego napełniania pojazdów

Samociuk W., Krzysiak Z., Bartnik G., Skic A., Kocira S., Rachwał B., Bąkowski H., Wierzbicki S., Krzywonos L.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

874--879

PL

Przeprowadzono analizę ryzyka oraz przedstawiono wybrane scenariusze awaryjne dla stacji dystrybucji gazu propan-butan (LPG). Uwzględniono nowe przepisy dotyczące samodzielnego napełniania przez kierowców zbiornika samochodowej instalacji gazowej. Zaproponowano rozwiązania podnoszące bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń do napełniania samochodów gazem propan-butan.

EN

Risk anal. of the liq. pressurized gas (LPG) tankage was performed by using particular cases. Some measures for increasing the safety (gas detectors, double level gauges, computer monitoring) were recommended.

5

Analiza zagrożenia bezpieczeństwa przeciwwybuchowego na stacji paliw ciekłych

Krzysiak Z., Bartnik G., Samociuk W., Zarajczyk J., Plizga K., Rachwał B., Wierzbicki S., Krzywonos L., Brumerčík F.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 2

279--282

6

Wykorzystanie biogazu do zasilania silników o zapłonie samoczynnym

Wierzbicki S.

Przegląd Mechaniczny

|

2017

|

nr 4

52--56

PL

Zwiększenie wykorzystania paliw alternatywnych to jeden z głównych kierunków rozwoju współczesnej energetyki. Jednym z paliw, o znaczeniu rosnącym w najbliższym czasie, jest biogaz, który powstaje na skutek naturalnych procesów zachodzących podczas rozkładu biomasy. W artykule opisano wyniki badań wykorzystania biogazu do zasilania silników o zapłonie samoczynnym. Z uwagi na wysoką temperaturę samozapłonu metanu, głównego palnego składnika biogazu, jego wykorzystanie w tych silnikach wymaga zastosowania dwupaliwowego układu zasilania. W takim rozwiązaniu niewielka dawka paliwa ciekłego wtryskiwana do komory spalania wywołuje zapłon metanu. W artykule przedstawiono wpływ udziału biogazu w dawce zasilającej oraz wpływ wybranych parametrów sterujących na osiągi współczesnego silnika spalinowego z układem zasilania typu Common Rail.

EN

Increase of the use of alternative fuels is the main objective for modern energy industry. Biogas, as a product of natural processes occurring during the decomposition of biomass, is gaining appreciation all over the world. The paper describes the results of research on the use of biogas as fuel for compression-ignition engines. Because of the high auto-ignition temperature of methane, which is the main combustible component of biogas, its use re-quires a dual-fuel supply system. In such approach, a small dose of conventional liquid fuel is introduced into the combustion chamber and causes the ignition of gaseous fuel. The paper also describes influence of the biogas quantity and selected control parameters on the performance of a modern internal combustion engine equipped with Common Rail injection system.

7

The conception of modular monitor of car exploitation parameters

Śmieja M., Ziejewski K., Wierzbicki S., Mamala J.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 4

321--326

EN

Current tendencies in electronics and informatics development going towards Internet of Things (IoT), Big Data or Data Cloud technologies create new possibilities in acquiring and utilizing data. The article presents the concept of modular monitoring of vehicles operating parameters. Presented device registers data from the OBD system and a set of independent, configurable sensor modules. Data from the OBD system is acquired via protocol. CAN Bus with a DLC connector. The signal from sensor modules is transferred via a Bluetooth wireless network. The registered data can be storage on board as CD card memory or alternatively on a typical user interface such as laptop, tablet, cell phone etc. The communication with the user interface is realised with USB. Moving vehicles modular monitoring system presented in the article can be used to attain a fuller representation of the vehicles state in relation to its environment. The base assumption of the device is maximal flexibility in term of sensors versality as well as possibilities of assembly on board. In connection with the concept, a prototype of the device was made and tested with an inertial measurement unit (IMU) module and a pressure sensor. Appliances modules are based on Cortex M4 and M0 processing units. A users interface in LabVIEW and examples of registered signals are showed at the end of the article.

8

Diagnostics of a common rail system using a signal analyser

Wierzbicki S., Stolarski M.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 3

317--324

EN

Self-ignition engines are currently used to drive lorries, agricultural and road construction machines, as well as passenger cars. Common Rail supply systems are widely used in such engines. Arguments for using these systems include the simple construction of a system as well as practically unlimited control of fuel feeding (division of a fuel dose into several portions), which allows for controlling the fuel combustion process. This facilitates optimisation of the combustion process in limiting toxic emissions, which is the main evaluation criterion for modern combustion engines. Operation of an engine with a Common Rail system is controlled by an Electronic Diesel Control (EDC), which is responsible not only for controlling the supply system, but also for the diagnostics of the whole engine. The diagnostic monitors embedded in the controller supervise the operation of the supply system, but also of the whole engine, including the systems responsible for reducing toxic emissions released to the atmosphere, in accordance with the European On Board Diagnostic (EOBD) standard. Unfortunately, despite sophisticated diagnostic functions, defects sometimes occur in vehicles with engines with a CR system, which are not signalled by EOBD systems. In such cases, an additional tool is needed to help a diagnostician to identify the cause of improper operation of an engine. This article presents several examples to describe the diagnostics of a Common Rail system using an analyser of diagnostic electric signals to detect the cause of such defects.

9

Monitorowanie techniczne konstrukcji hal wielkopowierzchniowych

Giżejowski M., Wierzbicki S.

Inżynieria i Budownictwo

|

2017

|

R. 73, nr 8

411--415

PL

Omówiono zagadnienia technicznego monitorowania konstrukcji budynków o szkielecie stalowych. Szczególną uwagę poświęcono metodom wykorzystującym pomiary przemieszczeń, stosowanym w monitorowaniu stalowych konstrukcji hal wielkopowierzchniowych. Przedstawiono prototypową instalację systemu monitoringu konstrukcji wielkopowierzchniowego obiektu handlowego.

EN

The paper discuses issues related to technical monitoring of skeletal steel structures. In particular, the attention has been paid to the methods used for monitoring of steel large-roof hall structures using displacement measurements. The prototype installation of the monitoring system for the large-roof hall structure of a commercial building was presented.

10

Możliwość realizacji inklinometru z czujnikiem MEMS dla systemów monitorowania obciążenia konstrukcji dachów

Osiniak M., Pióro Z., Jakubowski A., Wierzbicki S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 1

37--42

PL

W artykule omówiono możliwości realizacji inklinometru z czujnikiem MEMS dla systemów monitorowania obciążenia konstrukcji. Określono wartości parametrów, które powinien mieć inklinometr aby dawał jakość monitorowania obciążenia konstrukcji dachowych porównywalną z otrzymywaną przy stosowaniu dalmierzy laserowych. Określono, że wykorzystanie czujnika SCA103T w takim inklinometrze wymaga stosowania zewnętrznej kompensacji temperaturowego dryftu offsetu. Przedstawiono wyniki badań modelu inklinometru z czujnikiem SCA103T firmy Murata potwierdzające możliwość realizacji takiego inklinometru.

EN

The article discusses the feasibility study of inclinometer with MEMS sensor for monitoring systems of the structures loading. Parameters, which should have an inclinometer to give quality of roof structures load monitoring comparable to obtained by the use of laser range finders are defined. It has been determined that the use of the SCA103T sensor in such inclinometer require using of external offset temperature drift compensation. The research results of inclinometer model with Murata SCA103T sensor confirming the feasibility of such inclinometer are presented.

11

Inklinometr z czujnikiem MEMS do monitorowania wytężenia konstrukcji dachów

Jakubowski A., Wierzbicki S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 9

11--13

PL

W artykule omówiono budowę Inklinometrycznego Urządzenia Pomiarowego (czujnika inklinometrycznego) przeznaczonego do monitorowania wytężenia stalowych konstrukcji dachów obiektów wielkopowierzchniowych. Przedstawiono sposób korekcji dryftu temperaturowego czujnika oraz sposoby montażu do elementów konstrukcji. Pokazano również przykładowe wyniki pomiaru z monitorowanego obiektu.

EN

The article discusses the design of the Inclinometer Measuring Device (inclinometer sensor) designed to monitor the variable load of steel roof structures of large objects. It explaines how the correction of sensor’s temperature drift is done. It shows the ways of mounting the sensor to the structures. It also presents examples of the measurement results from the monitored structures.

12

Zastosowanie inklinometrów w monitoringu konstrukcji

Wierzbicki S., Pióro Z., Osiniak M., Antoszkiewicz E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

547--558

PL

W pracy omówiono zagadnienie pomiaru lokalnych zmian kątów obrotu elementów konstrukcji, jako metody monitorowania zachowania się ustroju konstrukcyjnego. Celem prowadzonych badań i analiz jest opracowanie metody pomiarów, która mogłaby zostać wykorzystana w systemach monitoringu konstrukcji, jako alternatywa dla tradycyjnego pomiaru przemieszczeń realizowanego dalmierzami laserowymi. Zaproponowano wykorzystanie inklinometrów z czujnikami MEMS, charakteryzującymi się dobrymi właściwościami metrologicznymi przy akceptowalnych kosztach. Przeanalizowano zalety i ograniczenia tej metody w relacji do alternatywnego pomiaru przemieszczeń dalmierzami laserowymi. Omówiono możliwości zastosowania inklinometrów do monitorowania typowych ustrojów konstrukcyjnych, a także przedstawiono przykład systemu monitoringu technicznego wykorzystującego taką metodę pomiaru.

EN

The paper discusses the problem of measuring local changes of rotation angles of structural elements as a method of monitoring the behavior of structure. The purpose of the research and analysis is to develop a measurement method that could be used in structure monitoring systems as an alternative to conventional laser distance measurement. Inclinometers with MEMS sensors having good metrological properties at acceptable costs, were proposed. The advantages and limitations of this method have been analyzed in relation to the alternative measurement of displacement with laser rangefinders. The possibility of using inclinometers to monitor of typical structures is discussed, as well as an example of a technical monitoring system using such a measurement method.

13

CAN network in real time on board systems

Śmieja M., Wierzbicki S., Mamala J.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 4

211--214

EN

The network system of data exchange between the various components is an inherent element of every car. Because of the specific and different requirements for data transfer between specific devices, currently used communication protocols have different properties of performance, security, and degree of determinism. The paper presents the increasing complexity of the data exchange system based on the example of the latest requirements for digital tachographs. The article describes also the data transmission initialization methods in the context of network data exchange organization. The hybrid use of time triggering and event triggering mechanisms has been presented in relation to the operation of the CAN network under increased real-time conditions requirements implemented as TTCAN (time triggered CAN).

14

Monitoring konstrukcji stalowych. Cz.7 Wykorzystanie danych pomiarowych do innych celów

Wierzbicki S.

Builder

|

2017

|

R.21, nr 1

72--73

EN

The whole series (Monitoring of steel structures - Builder July 2016 - January 2017) describes the topic of construction design technical monitoring, including the expected results of their use, its formal and legal conditions, as well as the advantages of it. A brief overview of the measuring methods used in the monitoring systems has been described, along with the technical possibilities of their application, as well as general rules of designing monitoring systems, solutions and method adjustment to the type and complexity of a building's construction. The choice of elements and places to be monitored has been presented, as well as system configuration tips. The problem has been illustrated by construction design monitoring system examples.

15

Wykorzystanie druku 3D do wytwarzania pokrętła – studium przypadku

Krzysiak Z., Tatarczak J., Bartnik G., Ścibisz M., Wierzbicki S.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 12

1890--1891

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie druku 3D do wykonania pokrętła kuchenki mikrofalowej. Jest to unikalne pokrętło, które nie występuje już na rynku jako część zamienna. Ulega ono uszkodzeniu po kilku latach eksploatacji poprzez wystąpienia pęknięcia na trzpieniu. Najpierw określono klasyczną metodą pomiarową podstawowe wymiary pokrętła. Na podstawie tych wymiarów zaprojektowano w programie AutoCAD 2014 PL model 3D pokrętła. Następnie wydrukowano model pokrętła na drukarce 3D. Zastosowano dwie techniki drukowania. Pierwsza polegała na wydrukowaniu modelu w całości, natomiast w drugiej technice wydrukowano dwa elementy, które następnie sklejono. Oceniono sposoby wydruku i zwrócono uwagę na problemy występujące przy wydruku. Wykonano badania eksploatacyjne prototypu zamodelowanego pokrętła w celu sprawdzenia wytrzymałości mechanicznej konstrukcji i materiału. Stwierdzono, że wytrzymałość materiału PLA, z którego wykonano pokrętło, jest za mała, należy więc zmienić materiał lub pogrubić ścianki trzpienia z otworem, gdzie występuję charakterystyczne pękanie.

EN

The article presents the use of 3D printing to make the microwave oven knob. It is a unique knob which is not already on the market as a spare part. It is deteriorating after several years of exploitation through the cracks of the pin. At first they determined the basic size of the knob by the classical method of measuring. Based on these measurement, the 3D model of knob are designed in AutoCAD 2014 PL. Then the model of knob are printed on a 3D printer. Two techniques were used for printing. The first technique depended on printing out the model as a whole, while the second one depended on printing out the two components, which are combined together then. They evaluated techniques of printing and drew attention to the problems encountered during the printing. The test was performed for knob operation and mechanical strength property. It was determined that the mechanical strength of the PLA material, which the knob is made from, is too low. The solution of this problem is to change the material or enlarge the wall of the pin with a hole in which is a characteristic cracking.

16

Zdarzenia drogowe podczas przewozu zwierząt

Krzysiak Z., Nieoczym A., Gardyński L., Wierzbicki S., Skic A., Samociuk W., Bartnik G., Szmigielski M., Dziki D.

Logistyka

|

2016

|

nr 1

272--277, CD1

PL

W artykule poddano analizie przepisy prawne dotyczące dokumentów niezbędnych do prowadzenia firmy transportującej zwierzęta. Wyszczególniono etapy kontroli drogowej, jej zakres oraz spis naruszeń za które grożą sankcje prawne. Zamieszczono przykładowe opisy wypadków oraz kontroli drogowych pojazdów przewożących zwierzęta.

EN

The article analyzes the legal regulations regarding the documents needed to run the company transporting animals. Listed stages of a roadside check, its scope and list of violations for which threaten legal sanctions. Contains descriptions of accidents and road checks of vehicles carrying animals.

17

The impact of the share of CNG on the combustion process in a dual-fuel compression-ignition engine with the common rail system

Wierzbicki S., Śmieja M., Mikulski M.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 2

415--422

EN

The struggle against global warming necessitates the search for new sources of energy, which limit the emission of carbon dioxide into the atmosphere. Among various fuels used to supply energy nowadays, the importance of natural gas is constantly growing. This is caused by the fact that this fuel is characterised by the lowest share of coal among all fossil fuels. Because of its properties, natural gas can be used directly to power spark-ignition engines. The use of this fuel for compression-ignition engines on the other hand is limited due to the high autoignition temperature of methane. Currently, research is being conducted in numerous centres on the possibility of using fuel gases to power CI engines operating in a dual-fuel system. The present article discusses the impact of the share of CNG in the supply dose on the operation of a CI engine. An engine with the Common Rail injection system programmed for mono-fuel operation was used in the research. Based on the conducted tests it has been proved that supplying this type of engine with fuel gas considerably changes the course of the combustion process, which is caused by the fact that the gas and air mixture present in the combustion chamber starts burning now of the autoignition of the first portion of liquid fuel. The obtained test results confirm the necessity to change the injection parameters of the pilot dose of diesel fuel (the timing angle of injection and the pressure of fuel) in cases when this type of engine operates in a dual-fuel system.

18

The impact of the share of biogas in a supply dose on load parameters in the combustion chamber of a dual-fuel compression-ignition engine

Wierzbicki S., Boruta G., Piętak A.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 2

407--414

EN

The need to increase the share of renewable fuels in the general energy balance necessitates the search for new possibilities of their use. One such fuel is biogas, which is generated both as a result of natural processes occurring, e.g. in landfills, and can also be obtained from various biological materials in biogas plants. Because of its properties, biogas may be used to power spark-ignition engines. At the same time, in numerous scientific centres attempts are underway at using biogas to power compression-ignition engines. Due to the relatively high autoignition temperature of methane, which is the main component of biogas, it is necessary to use dual-fuel supply systems in CI engines. Providing fuel gas to such an engine in the form of biogas, which can have a varying chemical composition, considerably changes the conditions of combustion in the engine compartment, which affects both the performance of the engine as well as the emission of toxic compounds into the atmosphere. The present paper discusses the impact of supplying an engine with fuel gas, as well as of the composition of biogas, on the ratios describing the load in the combustion chamber of a dual-fuel compression-ignition engine. The calculations were conducted for a four-cylinder forced induction engine, assuming that the volume of the drawn gas and air mixture equals the volume of the drawn air during mono-fuel operation.

19

Experimental tests on a dual fuel compression-ignition engine powered by biogas with a varying chemical composition

Wierzbicki S., Śmieja M., Kozłowski M., Nieoczym A., Krzysiak Z.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 3

549--554

EN

Biogas is among the fuels whose significance in the general energy balance will increase. These results from the fact that it may be produced from various kinds of waste materials, and it is therefore considered a renewable fuel of the second generation. Because of its properties, biogas may be used directly to power spark-ignition engines. Nonetheless, numerous tests are underway involving the possibility of using biogas to power compression-ignition engines. In order to use biogas, whose main combustible component is methane, in compression-ignition engines, it is necessary to use a dual fuel power supply system. With such a system supplying power to the engine, the gas and air mixture in the cylinder is ignited by a small dose of liquid fuel. This paper presents a fragment of the research on the use of biogas with a varying chemical composition for powering compression-ignition engines. The described tests were conducted using a one-cylinder compressionignition engine mounted on an engine test stand. The fuel gas consisted of a mixture of natural gas and carbon dioxide; the share of each individual component was regulated from the station, which controlled the operation of the whole test stand. The developed control system also enabled the adjustment of the operating parameters of the engine test stand and the parameters of the injection of liquid fuel, such as the injection pressure, the timing angle of injection and the size of the dose. The results presented in the paper show the impact of the individual control parameters of the engine on the value of the engine’s torque and the amount of toxic compounds in the exhaust fumes.

20

Modelowanie odporności stalowej konstrukcji szkieletowej na zagrożenie wybuchem zewnętrznym i katastrofą postępującą

Giżejowski M., Kwaśniewski L., Wierzbicki S., Juszczyk W., Szczerba R.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

R. 72, nr 1

35--39

PL

Omówiono zagadnienia przenoszenia oddziaływań od wybuchu zewnętrznego przez szkielet nośny budynku oraz modelowania odporności konstrukcji na zagrożenie katastrofą postępującą. Zamieszczono przykład liczbowy. Podano możliwe scenariusze zdegradowania głównych układów poprzecznych budynku wskutek oddziaływania fali uderzeniowej od eksplozji. Uwzględniono podejście eurokodowe dotyczące wyjątkowych sytuacji obliczeniowych.

EN

This paper focuses on issues of accidental actions caused by an external explosion on a load-bearing system of steel framed buildings and modelling of structural robustness. Furthermore, a case study of progressive collapse analysis of a selected multistory building is presented, in which the integrity of the structure in an accidental situation assessed. Possible scenarios of the steel frame degradation state due to the blast wave are shown. Eurocode’s approach is dealt with.